浙江X X X X X X有限公司培训教材 煤制氢装置工艺说明书 二○一○年九月
第一章 概 述 1 设计原则 1.1 本装置设计以无烟煤、蒸汽、空气为主要原料生产水煤气，然后经过一系列的净化变换处理生产工业氢气；生产规模：30000Nm 3/h 工业氢气。 1.2 本装置采用成熟、可靠、先进的技术方案，合理利用能源，降低能耗，节省投资。 1.3 认真贯彻国家关于环境保护和劳动法的法规和要求，认真贯彻“安全第一、预防为主”的指导思想，对生产中易燃易爆、有毒有害的物质设置必要的防范措施，三废排放要符合国家现行的有关标准和法规。 1.4 采用DCS 集散型控制系统。 2 装置概况及特点 2.1装置概况 本装置技术采用固定床煤气发生炉制气、湿法脱硫、全低温变换、变压吸附VPSA 脱碳和（PSA ）提纯氢气的工艺技术路线，其中的变压吸附脱碳和提氢技术采用上海华西化工科技有限公司的专有技术。 本装置由原料煤储运工序、固定床煤气发生炉制水煤气工序、水煤气脱硫工序、水煤气压缩工序、全低温变换工序、变换气脱硫工序、变压吸附脱碳和提氢工序、造气和脱硫循环水处理工序以及余热回收等部分组成。 2.2装置组成 原料煤储运→造气→气柜→水煤气脱硫→水煤气压缩→全低温变换→变换气脱硫→变压吸附脱碳→ 变压吸附提氢 2.3生产规模 制氢装置的生产规模为30000Nm 3/h ，其中0.6MPa 产品氢7000 Nm 3/h ，1.3 MPa 产品氢23000 Nm 3/h 。装置的操作弹性为30—110%，年生产时数为8000小时。 2.4物料平衡简图 本装置的界区自原料煤库出来的第一条输煤皮带的下料开始，至产品氢出口的最后一个阀门为止。 煤造气气柜变换压缩脱硫VPSA 脱碳 VPSA 氢提纯余 热 回 收 系 统 动力站界外蒸汽管网硫回收 脱硫循环水造气循环水煤栈桥原料煤库 循环水站界外界外吹风气 粉煤 炉渣蒸汽VPSA 解析气 CO2气界外 界外外卖炉渣硫磺 硫泡沫 上水回水 0.6MPa 产品氢 1.3MPa 产品氢 变脱水煤气水煤气水煤气P-55 水煤气变脱气变换气P-63上水回水空气吹风气蒸汽 蒸汽 块煤 块煤蒸汽 飞灰烟气灰渣
制氢装置加氢脱毒部分工艺管理和操作规程 1.1 加氢脱毒部分的任务及主要工艺指标 1.1.1 加氢脱毒部分的任务 脱硫部分的任务是为轻烃水蒸汽转化制氢提供合格的原料（硫含量＜ 0.5PPm 、烯烃<1%）以防止转化催化剂硫中毒。其中加氢部分是在催化剂和氢气存在的条件下，将原料中 的有机硫，有机氯等转化为无机硫（H2S）和无机氯（ HCl ），无机氯被脱氯剂吸收除掉，而 硫化氢则被氧化锌吸收，使得脱硫气含硫＜0.5PPm。 1.1.2 加氢脱毒部分的主要工艺指标 (1) 轻石脑油 干点＜ 160℃ 含硫量≤ 50PPm (2) 干气 干气含硫量≤ 50PPm (3) 加热炉 F2001 出口温度340～380℃ 加热炉炉膛温度≯ 800℃ 入口压力 3.8MPa (4) 加氢反应器 R2001 入口温度340～380℃ 出口温度≯ 400℃ 入口压力 3.38MPa(abs) 出口压力 3.35MPa(abs) 空速1～ 6h-1 氢油比（体）80 ～ 100 加氢反应器床层最高温度≯400℃ (5)氧化锌脱硫反应器 R2002A.B 入口温度 350～370℃ 出口温度 360℃ 入口压力 3.35MPa(abs) 出口压力 3.32MPa(abs) 脱硫气含硫量≤ 0.5PPm 1.2 R2001反应温度的控制 反应温度是调节脱硫气含硫量的主要手段，钴－钼催化剂进行加氢脱硫时，操作温度通常控制在330～400℃范围内。当温度低于320℃时，加氢脱硫效果明显下降。温度高于420℃以上，催化剂表面聚合和结碳现象严重。一般来说，对于 T205 加氢催化剂，当温度高于 250℃ 时，就具有加氢脱硫活性了。因此，操作人员在正常操作时，必须调节TC7101 以控制好加氢反应器 R2001 入口温度。即通过调节加热炉F2001 的燃料气流量来控制加氢反应器R2001入口温度。反应温度主要参考原料性质的变化，空速的大小，氢油比的高低以及催化剂活性 情况来进行控制。 非正常操作因素： 影响因素 1、加热炉出口温度上升 2、原料含烯烃、CO、 CO2、 O2等杂质含量超标控制操作 1、降低加热炉出口温度 2、降低处理量，查明原料杂质来源，并切出超
创新净化设备保养要求 变压吸附制氮设备装置保养细则 一、空气预处理系统 1、管道过滤器滤芯：每6个月更换，如出现压差表指针到红区也须更换。 2、精过滤器滤芯：每12个月更换，如出现压差表指针到红区也须更换。 3、超精过滤器滤芯：每12个月更换，如出现压差表指针到红区也须更换。 4、冷冻干燥机 a、保持蒸发压力（R22）0.4~0.5MPa之间。 b、建议加装风管，定期清洁冷却器。 c、每日检查自动排水器，以免堵塞而失去排水作用。若堵塞时，可稍微打开手动阀门，关闭自排阀门再拆下自动排水器，分解清洗。清洗自动排水器时，使用肥皂沫清洗即可。严禁使用汽油、甲苯、松香水等侵蚀性溶液。 d、每日检查气冷式冷凝冷却器之鳍片是否干净，以免因散热不良影响干燥机之效用与寿命。 e、气冷式：清洗冷凝冷却器（抽取式）滤网可用压缩空气喷枪喷洗。若严重堵塞，可用清洗药剂清洗，但不得使用会侵蚀铜管及鳍片之溶剂。水冷式：a) 平时保持Y型水过滤器之清洁。b) 必要时可拆开端板，以加长型软毛刷清洗。c) 或联络原厂服务部协助保养。 f、随时注意干燥机入口风量、温度及压力是否超过额定。 5、自动排污阀：运行时要注意观察，如出现不排污现象要及时清洗或更换。 二、氧氮分离系统 1、电磁阀：寿命约为2年。 2、传感器：不同分析仪表的传感器使用寿命不一样。 3、气动阀门密封件：寿命约为2年，使用寿命为150万次，为确保设备正常运行，建议用户一年更换。 4、粉尘过滤器滤芯：每18个月更换，每次加筛后更换。 5、分子筛：根据用户使用情况，建议用户一年添加。 三、氮气纯化系统 1、催化剂：规格：JHDO 2、分子筛：规格：13X 3、管道式气动阀密封件(耐高温)：使用寿命为150万次，为确
~~~~~~~化工股份有限公司 2400Nm/h膜渗透气变压吸附制氢装置 操作运行及维护说明书 四川天一科技股份有限公司 变压吸附分离工程研究所 四川●成都 1、前言 本操作说明书是为淮化精细化工股份有限公司2400Nm/H 膜渗透气变压吸附制氢装置编写的，用语指导操作人员对装置进行原始开车和装置正常运行。其主要内容包括工艺原理、工艺流程、开停车程序、操作方法、故障判断和相关的安全知识。本说明书是按设计条件及操作参数，在偏离设计条件不大的情况下，操作者可根据生产需要对操作方法及操作参数做适当和正确的调整。但在任何情况下操作人员均不应违反工业生产中普遍遵循的安全规则和惯例。 本装置采用气相吸附工艺，因此原料气中不应含有任何液体或固体。 本说明书主要对该装置的工艺过程及操作方法做详细介绍。在启动和操作运转本装置之前，操作人员需透彻地阅读本操作说明书，因为不适当的操作会影响装置的正常运行，影响产品
质量，导致吸附剂的损坏，甚至发生事故，危及人身及装置安全。 除专门标注外，本操作说明中所涉及的压力均为表压，组份浓度为体积百分数，流量均为标准状态（760mmHg、273K）下的体积流量。 1、工艺原理及过程 2．1物流 2．1.1原料 本装置原料为膜渗透气。 原料气组成及条件如下： 流量：~~~2400 Nm 压力：0。05~0。1Mpa 温度：≤40 2．1．2 产品 产品组成及条件如下：
产品氢气流量：~1400Nm/h 产品氢气压力：0.7Mpa 温度：~40 2．1．3 副产品解吸气 产品组成及条件如下： 解吸气压力：0.02Mpa 温度：~40 流量：~1000 Nm/h 2.3 工艺原理提纯氢气的原料气中主要成分是H2，其他杂质组份是N2+Ar CO CO2 和O2等。 本装置采用变压吸附技术（Pressure Swing Adsorption,简称PSA）从原料气中分离除去杂质组份获得提纯的氢气产品。 变压吸附技术是以吸附剂（多孔固体物质）内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组份、不易吸附低沸点组份和高压下吸附量增加（吸附组份）、减压下吸附量减小（解吸组份）的特性。将原料气在压力下通过吸附气床层，相对于氢的高沸点杂质组份被选择性吸附，低沸点组份的氢不易吸附而通过吸附剂床层，达到氢和杂质组
一、目的： 保证制氢运行工作正常、安全、有序；使制氢运行人员的各项操作有章可循，为制氢运行人员提供操作的指导规范；保障机组的稳定运行。 二、范围： 适用于6号机组制氢站运行人员。 三、职责 规范作业，杜绝违章操作，保障生产安全稳定运行。 四、内容： 4、1、制氢设备生产工艺流程。 4、1．1、氢气系统 电解槽氢分离器氢洗涤器氢气冷却器氢气捕滴器氢气气水分离器氢气动薄膜调节阀干燥器 储氢罐氢母管发电机 4、1．2、氧气系统 电解槽氧分离器氧洗涤器氧气冷却器氧气捕滴器氧气器水分离器氧气动薄膜调节阀排空 4．2、主要设备参数和有关技术标准
4．3 4．3．1、必须按厂家规定进行水压试验，要求严密不漏。4．3．2、电解槽正、负极、电解隔间电压对地绝缘良好。4．3．3、检查应备有足够合格的电解液。 电解液的配制。 30℃时,10%NaOH、15%KOH溶液比重分别为1.1043、1.180。30℃时,26%NaOH、30%KOH溶液比重分别为1.28、1.281。 待碱液配好后加入2% 0V 2 O 5 添加剂。 4．3．4、分析仪器及其所用的溶液已准备好。 4．3．5、检查应有足够的氮气。 4．3．6、检查安全工具应齐全。 4．3．7、联系热工检查有关表计应完好。 4．3．8、联系电气电工检查电气设备，并向硅整流送电。 4．3．9、检查电解槽及氢系统应用水冲洗。 4．3．9．1、启动配碱泵将原料水打进制氢系统，启动碱液循环泵，清洗电解槽，清洗1小时，停泵、打开槽底排污阀排污。 4．3．9．2、重复上述操作3~4次，直到排液清洁为止。 4、4、气密检验 4．4．1、按6．6．3．9．1操作将原料水打入制氢机，至分离器液位计中部。4．4．2、关闭制氢机所有外连阀门，打开系统中（包括制氢、干燥系统）所有阀门，通过充氮阀向制氢机充氮，使压力缓慢升至3.2MPa，关充氮阀，用肥皂水检查各气路连接部位和阀门是否漏气，并观察液路有无漏液，确认不漏后，保压12小时，泄漏率以平均每小时小于0.5%为合格。 4、5、按工艺要求的碱量进行配碱，缓慢加入KOH（化学纯）待完全溶解后，加入碱液 重量的2%0V 2O 5 添加剂（按工艺要求添加），则电解液配好。 4．6、对微氧仪、露点仪进行调校。 6．7、检查各极框之间，正负极输电铜排间有无短路或有无金属导体，或有无电解液泄漏现象，民现后必须排除。 4．8、仔细检查整流变压器各个接点、可控硅整流柜各回路及正极输电铜排对地的绝缘性，严防短路。 4．9、用15%KOH溶液试车24小时（开停车操作同正常操作规程），然后将其排污。4．10、检查制氢装置的冷却水阀门处于开启状态。 4．11、干燥装置开车前准备 4．11．1、控制柜通电，检查装置是否处于正常状态。 4、11、2、设定干燥器、加热器上下部温度，各为400~450℃和300~350℃。4．11．3、系统进行氮气置换。 4．12、气动部分 4．12．1、接通气源后，分别检查气体过滤减压器的输出是否为0.14MPa，然后用肥皂水检查气动管路及仪表接头是否漏气（每三个月定期检查一次）。
氮化物作为催化剂的研究进展 内容摘要：近年来,被誉为“准铂催化剂”的过渡金属氮化物因其优良的催化活性已受到世界各国学者的广泛关注。大量的研究表明,过渡金属氮化物在氨的合成与分解、加氢精制等许多涉氢反应中都表现出良好的催化活性。过渡金属氮化物的制备方法有高温法和程序升温氮化法, 程序升温氮化法的显著优点是可以制备出高比表面积的金属氮化物。研究人员不仅对金属氮化物催化剂的制备方法进行了大量的研究,并且发现负载型金属氮化物具有负载量低、比表面积大等优点。因此, 金属氮化物的负载化研究正成为目前的研究热点。 关键词：过渡金属、氮化物、催化剂、结构、性能、工业 Nitride as a catalyst research progress Grade: grade 09 Applied Chemistry Specialty Name: Hong Huaiyong number: 122572009003 Abstract：In recent years, known as the" Platinum" transition metal nitride because of its excellent catalytic activity has been subjected to extensive concern of scholars all over the world. A large number of studies show that, transition metal nitride in ammonia synthesis and decomposition, hydrogenation and so many wading hydrogen reaction showed good catalytic activity. Preparation of transition metal nitride has high temperature method and temperature-programmed nitridation, temperature-programmed nitridation method has the advantages of preparation of high specific surface area of the metal nitride. The researchers not only on the metal nitride catalyst preparation method was studied, and found that the load type metal nitride having load low, large specific surface area and other advantages. Therefore, a metal nitride load research is becoming the research hotspot at present. Key word：Transition metal, nitride, catalyst, structure, performance, industry 引言 过渡金属氮化物是元素N插入到过渡金属晶格中所生成的一类金属间充型化合物，它兼具有共价化合物、离子晶体和过渡金属三种物质的性质，从而表现出优良的物理和化学性能。它作为一类具有很高硬度、良好热稳定性和抗腐蚀特性的新型功能材料，已经在各种耐高温、耐磨擦和耐化学腐蚀分机械领域得到应用。而且它在氨合成与分解、加氢脱硫／脱氮(HDS／HDN)、F-T合成等许多涉氢反应都具有优良的催化活性，不逊色于Pt和Rh等贵金属催化剂的性能，被誉为“准铂催化荆”。过渡金属氮化物作为一种有应用前景的新型加氢精制催化剂已引起人们的广泛关注，成为国际催化荆新材料领域的研究热点。本章概述了这一催化新材料的最新研究进展。 1．过渡金属氮化物的结构和电子特征 过渡金属氮化物是一种间充化合物，是由于氮原子填隙似的融进过渡金属的晶格中形成的，它们倾向于形成组成可在一定范围内变动的非计量间隙化合物。其固态化学特征类似于纯金属，具有简单的晶体结构特征。其中的金属原子形成
制氢装置转化工艺管理和操作规程 1.1 转化部分的任务及主要工艺指标 1.1.1 转化部分的任务及主要工艺指标 转化部分的任务是将合格的脱硫气在催化剂存在条件下与水蒸汽发生复杂的强吸热氢解反应，生成含H2、CO、CO2和未反应的水蒸汽、CH4的转化气。 1.1.2 转化部分的主要工艺指标 入口温度480～520℃ 出口温度≯820℃ 炉膛最高温度≯1020℃ 炉膛温差≯100℃ 入口压力 3.1MPa 出口压力 1.85MPa 炉管压差≯0.38MPa 碳空速1000h-1 水碳比 3.3～5.0 转化气中CH4≯10% 1.2 转化入口温度与转化率操作 转化温度是烃类－水蒸汽转化法制H2的重要影响因素。提高温度，甲烷转化率提高，转化气CH4含量降低。但考虑到设备的承受能力，转化炉的炉膛温度最高不能超过1020℃。 转化炉温度根据转化炉对流段入口温度TI7208的变化情况进行控制。对流段入口温度信号通过切换开关，同时进入TCA7201A及TCA7201B，使燃料系统在不同的情况下，可采用不同的控制回路。 （1）开停工期间 装置开停工时转化炉使用高压瓦斯（副燃料）燃料，采用燃料气流量FC7201与转化炉对流段入口温度TCA7201A的串级控制回路控制转化炉炉温。 （2）变换气作燃料 当装置生产出变换气后，根据需要可投用变换气。变换气通过PC7501控制阀后压力为0.05MPa，送入燃料气混合器MI2001，然后进入转化炉作为燃料使用，其燃料热值不够部分由副燃料提供。 （3）PSA脱附气作燃料 PSA运行以后，转化炉燃料投用脱附气作主燃料，脱附气流量可通过FC7503投自动进行控制，其燃料热值不够部分可通过FC7502补充高压瓦斯来提供。转化炉出口温度采用瓦斯流量FC7502与转化炉对流段入口温度TCA7201B的串级控制。 以上转化炉温度的主副燃料气两种不同控制回路之间的切换，可将一个控制回路由串级控制切换至副表单控，再切换至另一个控制回路的副表单控，然后由另一个控制回路的副表单控切换至串级控制。 在正常生产过程，认真检查转化炉的运行情况，仔细调节火嘴，防止火焰大小不一造成偏烧。尤其火苗不能扑烧炉管，务必使炉膛各点温度均匀，炉管颜色一致，发现问题及时正确处理、汇报。 在正常生产中，为了避免对流段末端发生硫酸露点腐蚀，转化炉的排烟温度不能小于150℃。另外，还要加强转化炉负压操作，防止回火。 转化炉温度控制主要手段： （1）提降整个炉膛温度，即改变瓦斯流量由FC7502完成。
操作规程编号：LX-FS-A99655 氨分解制氢系统生产安全操作规程 标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
氨分解制氢系统生产安全操作规程 标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 1、开机检查 1）、检查设备气、电各系统是否畅通或是否漏气，电气接触不良或仪表失灵等现象，发现问题及时修复。 2）、气路系统各阀门应处于关闭状态。 3）接好进出水管道，打开冷却系统阀门。 4）接通外部电源。 5）有氨瓶的时是否连接好。 6）汽化器设定温度，电接点穴温度计或电接点菜压力表。
2、开机程序 1）管路吹扫用氨气扫分解炉和气体管路，以置换系统中的空气，吹扫时间表2-4小时。 2）接通电源，打开电控箱电源开关，温控仪指示灯亮，分解炉加温指示灯亮，观察电流表工作是否正常，设备开始加热升温。 3）开减压阀、排污阀，使设备内的残余气体在升温过程中放空至室外。 4）炉膛温度较低时，氨不易分解，不能通气，炉温升至500C以上时，缓慢打开进氨阀，进气流量调整在放空囗无浓烈氨味为准，所产生的分解和水由排污阀及放空阀放至室外。随着炉温的升高，进气流量逐渐增大；当炉温达到800C时，将进气流量尽量打大，并在此状态下稳定3-5小时，待放空囗气体用鼻嗅无明显的氨味或观察气体燃烧时火焰呈桔红色
水电解制氢设备 操 作 使 用 手 册 \ 苏州竞立制氢设备有限公司
1、简述 1.1、氢气的性质和用途： 氢是自然界分布最广的元素之一，它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低，仅有约1ppm（体积比）。氢是最轻的气体,它的粘度最小，导热系数很高，化学活性、渗透性和扩散性强（扩散系数为0.63cm2/s，约为甲烷的三倍），它是一种强的还原剂，可同许多物质进行不同程度的化学反应，生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%（空气环境）、4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高（1.6或3.2MPa）便于输送，纯度高（99.8%以上）可直接用于一般场合，还可以通过纯化（纯度提高到99.999%）和干燥（露点提高到-40～-90℃）的后续加工，可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理： 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；用相同的电量通过不同的电解质溶液时，各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比，而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量约2393Ah，原料水消耗0.9kg。 将水电解为氢气和氧气的过程，其电极反应为: 阴极: 2H 2O + 2e →H 2 ↑+ 2OH- 阳极: 2OH-- 2e →H 2O + 1/2O 2 ↑ 总反应: 2H 2O →2H 2 ↑+ O 2 ↑ 由浸没在电解液中的一对电极，中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池，通以一定电压（达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上）的直流电，水就发生电解。根据用户产量需求，使用多组水电解池组合，减小体积和增加产量，就形成水电解槽的压滤型组合结构。 本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构，中间极板接直流电源正极，两端极板接直流电源负极，并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池，并在槽内下部形成共用的进液口和排污口，上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看，A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氧铜侧），C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧（氢铜侧）。 我公司生产的压力型水电解槽，目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑，运行安全，使用寿命长的特点，电解液采用强制循环，电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充，相关参数实现自动监测和控制。。正常生产时采用30％KOH水溶液作为电解液，槽温控制在85-90℃左右，兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。 水电解制氢的电解需要低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的
制氢装置开工操作规程 制氢装置开工步骤可分为：装置气密、脱硫系统升温干燥硫化、低变干燥还原、中低压汽包建立液位、转化中变系统升温干燥、蒸汽并网，转化炉配汽配氢还原、脱硫系统切入转化、中变大循环系统、进干气进油、投用PSA系统、向外供氢等步骤。 1 催化剂装填 1.1 反应器固定床催化剂装填 1.1.1 准备工作与条件 （1）相关的系统隔离，防止可燃气体、惰性气体进入反应器 （2）反应器采样分析合格达到进人条件。 （3）反应器及内构件检验合格。 （4）反应器内杂物清理干净。 （5）搭好催化剂、瓷球防雨棚。 （6）按照催化剂的搬运要求将催化剂、瓷球搬运至现场进行合理堆放。 （8）对催化剂的数量及型号进行确认，将相同型号，相同生产批号的催化剂放在一起，并按照装剂的先后顺序摆放好，最好用警示牌加以区分。 （9）装催化剂所用的器具已齐备。 1.1.2 装填技术要求 （1）必须严格按催化剂装填图的要求装填瓷球（柱）和催化剂。 （2）定期测量催化剂料面的高度，核算所装催化剂的数量和装填密度，尽可能使催化剂装填密度接近设计值。 （3）催化剂装填过程中，尽可能相同水平面的密度均匀，防止出现局部过松。 （4）催化剂的自由下落高度小于1.5米以免撞碎催化剂。 （5）在催化剂上站立或行走也会损坏催化剂，要求脚下拥有大的胶合板“雪橇”或在0.3m2的支撑板上工作，尽量减少直接在催化剂上行走。 （6）每层催化剂的料面要水平。 1.1.3 装填注意事项 （1）催化剂搬至现场堆放后，应作好防雨措施。 （2）催化剂装进料斗时要检查，严禁杂物进入反应器。 （3）催化剂装填过程中，车间的质量监督人员若发现操作过程中存在影响装填质量的问题，停止装填操作，待问题处理完毕后方能继续装填。 （4）催化剂搬运过程中，应小心轻放，不能滚动。 （5）在天气潮湿的情况下，只有在装填催化剂时才将催化剂开封，并在装填催化剂的平台上架设帆布棚。 （6）在催化剂装填过程中，对催化剂的型号进行确认，检查催化剂的质量，防止结块的或粉碎的催化剂装进反应器。 （7）在装催化剂期间装剂人员必须做好防尘措施。 （8）准确记录装入每一层催化剂的类型、体积和重量。 （9）装填期间，遇到任何与装填图要求不符的情况要及时通知工程技术人员以决定下一步的装填方法。 （10）在催化剂装填时，所有带入反应器内的工具应在出反应器时核对检查，防止将工
制氢装置工艺流程说明 1.1 膜分离系统 膜分离单元主要由原料气预处理和膜分离两部分组成。 混合加氢干气经干气压缩机升压至 3.4MPa，升温至110℃，首先进入冷却器（E-102）冷却至45℃左右，然后进入预处理系统，预处理系统由旋风分离器（V-101）、前置过滤器(F-101AB)、精密过滤器(F-102AB)和加热器（E-101）组成。 预处理的目的是除去原料气中可能含有的液态烃和水，以及固体颗粒，从而得到清洁的饱和气体，为防止饱和气体在膜表面凝结，在进入膜分离器前，先进入加热器（E-101）加热到80℃左右，使其远离露点。 经过预处理的气体直接进入膜分离器（M-101），膜分离器将氢气与其他气体分离，从而实现提纯氢气的目的。 每个膜分离器外形类似一管壳式热交换器，膜分离器壳内由数千根中空纤维膜丝填充，类似于管束。原料气从上端侧面进入膜分离器。由于各种气体组分在透过中空纤维膜时的溶解度和扩散系数不同，导致不同气体在膜中的相对渗透速率不同，在原料气的各组分中氢气的相对渗透速率最快，从而可将氢气分离提纯。 在原料气沿膜分离器长度方向流动时，更多的氢气进入中空纤维。在中空纤维芯侧得到94％的富氢产品，称为渗透
气，压力为1.3 MPa（G），该气体经产品冷却器（E-103）冷却到40℃后进入氢气管网。 没有透过中空纤维膜的贫氢气体在壳侧富集，称为尾气，尾气进入制氢下工序。 本单元设有联锁导流阀（HV-103）和联锁放空阀（HV-104），当紧急停车时，膜前切断阀（HV-101）关闭，保护膜分离器，同时HV-103和HV-104自动打开，保证原料气通过HV-103直接进入制氢装置，确保制氢装置连续生产；通过HV-104的分流，可以保证通过HV-103进入制氢装置的气体流量不至于波动过大，使制氢装置平稳运行。 1.2 脱硫系统 本制氢装置原料共有三种：轻石脑油、焦化干气、加氢干气（渣油加氢干气、柴油加氢脱硫净化气、加氢裂化干气）。 以石脑油为原料时，石脑油由系统管网进入，先进入原料缓冲罐（V2001），然后由石脑油泵（P2001A、P2001B、P2001C、P2001D）抽出经加压至4.45MPa后进入原料预热炉（F2001）。钴－钼加氢脱硫所需的氢气，由柴油加氢装置来，但是一般采用南北制氢来的纯氢气或由PSA返回的自产氢经压缩机加压后在石脑油泵出口与石脑油混合，一起进入原料预热炉。 以加氢干气和焦化干气为原料时，干气首先进入加氢干气分液罐（V2002），经分液后进入加氢干气压缩机（C2001A、
制氢站 1 水电解制氢装置用途------------------------------------------------ 2 2 水电解制氢装置工作原理-------------------------------------------- 2 2.1 水电解制氢原理---------------------------------------------- 2 2.2 氢气干燥工作原理-------------------------------------------- 2 3 FDQG10/3.2-IV 型水电解制氢干燥装置系统详述： ----------------------- 2 3.1 氢气制备及干燥系统------------------------------------------ 2 3.2 除盐水冷却系统---------------------------------------------- 3 3.3 气体分配系统------------------------------------------------ 3 3.4 储气系统---------------------------------------------------- 4 3.5 仪表气系统-------------------------------------------------- 4 3.6 制氢干燥部分主要设备的功能简述-------------------------------- 4 4 制氢干燥系统工作流程---------------------------------------------- 5 4.1 制氢干燥设备作业简介---------------------------------------- 5 4.2 制氢干燥设备加水、补碱简介------------------------------------ 6 4.3 配碱：------------------------------------------------------ 6 4.5 碱液从系统回收至碱箱----------------------------------------- 7 4.6 制氢干燥过程------------------------------------------------ 7 4.7 N 2 置换流程------------------------------------------------ 10 5 FDQG10/3.2-IV 型循环水电解制氢及干燥操作规程 --------------------- 10 5.1 工艺部分开车前准备----------------------------------------- 10 5.2 气动部分开车前的准备---------------------------------------- 12 5.3 开车顺序--------------------------------------------------- 12 5.4 正常操作及维护--------------------------------------------- 14 5.5 正常情况下停车--------------------------------------------- 15 5.6 非正常情况下停车------------------------------------------- 15 6 水电解制氢干燥装置常见故障及排除方法------------------------------ 16 6.1 水电解制氢装置常见故障排除方法------------------------------ 16 6.2 氢气干燥装置常见故障排除方法-------------------------------- 19 7 自控仪表的检修--------------------------------------------------- 20 8 水电解制氢装置安全注意事项--------------------------------------- 20附表一------------------------------------------------------------- 22
第二部分变压吸附部分 1 主题内容 本操作规程描述了甲醇重整制氢的工艺控制、设备运行的操作规范，以及操作中的注意事项、异常情况的处理；通过实施本操作规程，确保甲醇重整制氢的质量和设备的正常运行，减少事故的发生。 2 适用范围 本操作规程适用甲醇重整制氢装置的操作与控制。 3 职责 3.1 生产部管理人员负责本工艺操作规程的编制、修改、监督与管理。 3.2 制氢岗位操作人员负责执行本操作规程。 4 工作程序 4.1 装置概况 4.1.1 概述 本装置采用变压吸附（简称PSA）法从甲醇转化气中提取氢气，在正常操作条件，转化气的处理量可达到800NM3 --1200NM3/h。在不同的操作条件下可生产不同纯度的氢气，氢气纯度最高可达99，9995%。 4.1.2 吸附剂的工作原理 本装置采用变压吸附（PSA）分离气体的工艺，从含氢混合气中提取氢气。其原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性吸附，同时吸附剂对吸附质的吸附容量是随压力的变化而有差异的特性，在吸附剂选择吸附条件下，高压吸附除去原料中杂质组份，低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生。整个操作过程是在环境温度下进行的。 4.1.3 吸附剂的再生 吸附剂的再生是通过三个基本步骤来完成的： （1）吸附塔压力降至低压 吸附塔内的气体逆着原料气进入的方向进行降压，称为逆向放压，通过逆向放压，吸附塔内的压力直到接近大气压力。逆向放压时，被吸附的部分杂质从吸附剂中解吸，并被排出吸附塔。 （2）抽真空 吸附床压力下降到大气压后，床内仍有少部分杂质，为使这部分杂质尽可能解吸，
要求床内压力进一步降低，在此利用真空泵抽吸的方法使杂质解吸，并随抽空气体带出吸附床。 （3）吸附塔升压至吸附压力，以准备再次分离原料气 4.2 工艺操作 本装置是有5台吸附塔（T201A、B、C、D、E）、二台真空泵（P203A、B）、33台程控阀和2个手动调节阀通过若干管线连接构成 4.2.1 工艺流程说明 工艺过程是按设定好的运行方式，通过各程控阀有序地开启和关闭来实现的。现以吸附塔T201A在一次循环内所经历的20个步骤为例，对本装置变压吸附工艺过程进行说明。 （1）吸附 开启程控阀KS205和KS201，原料气由阀KS205进入，并自下而上通过吸附塔T201A，原料气中的杂质组份被吸附，分离出的氢气通过阀KS201输出。当被吸附杂质的吸附前沿（指产品中允许的最低杂质浓度）移动到吸附塔一定位置时，关闭KS205和KS201，停止原料气进入和产品气输出。此时吸附器中吸附前沿至出口端之间还留有一段未吸附杂质的吸附剂。 （2）第一次压力均衡降(简称一均降) 开启程控阀KS203和KS216，吸附器T201A与刚结束隔离步骤的吸附器T201C进行第一次压力均衡降，均压过程中吸附器T201A的吸附前沿朝出口端方向推进，但仍未到达其出口端。当两台吸附塔压力基本相等时，关闭阀KS216，一均降步骤结束（继续开启阀KS203，便于吸附器V201A下一步二均降进行）。 （3）第二次压力均衡降（简称二均降） 开启程控阀KS222，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束隔离步骤的吸附塔T201D进行第二次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿继续朝出口端方向推进，仍未到达其出口端。当两台吸附器压力基本相等时，关闭阀KS222，二均降步骤结束（继续开启阀KS203，便于吸附塔T201A下一步三均降进行）。 （4）第三次压力均衡降（简称三均降） 开启程控阀KS228，继续开启阀KS203，吸附塔T201A与刚结束抽真空步骤的吸附塔T201E进行第三次压力均衡降，均压过程中吸附塔T201A的吸附前沿刚好到达出口端时，两台吸附塔压力也基本相等，此时关闭阀KS203和KS228，三均降步骤结束。
氨分解制氢站安全注意事项 1经常检查设备的气密性，防止有螺帽、螺栓松动漏气,否则气体纯度难以保证，氮氢混合气体泄漏会影响安全. 2经常注意温度仪表和热电偶工作是否正常，若温度仪失灵或热电偶接触不良，易造成指示温度和实际温度的指示不一致，使加热温度过高，烧坏设备，故发现温度仪失灵或热电偶接触不良，必须立即检修。 3当在较长时间不通入氨气而氨分解制氢纯化装置需要保温时，自动控温不能高于500℃，否则将使局部氨分解制氢装置触媒烧坏。 4试漏时进气、放气必须缓慢，以免由于流量计里面浮子的突然跳动而把玻璃管打碎。 5用压缩空气对氨分解制氢纯化装置试漏时，必须使炉内温度降至室温后方可进行，否则将造成触媒的迅速氧化而失去活性。 6使用时流量计内浮子上下跳动时，应关小流量计阀，直至使浮子平静下来。 7氨分解纯化装置再生时，每小时打开排污阀，排水。
9、再生时注意温控仪能否正常工作，防止失控超温烧坏电加热棒和干燥器。 10、操作时按不同工作状态，开闭各阀门，防止操作失误，达不到纯化要求。 11、在可能条件下，宜于定期检查气体纯度，以保证装置正常工作和用合格优质气体送使用点。 12、要经常注意温控仪是否正常工作，防止失控使分解炉超温，烧坏设备。 13、打开氨阀一定要缓慢，以防止大量液氨冲入装置，无法控制进氨压力。 14、每次停机后，系统内压力降为零时，由需重新启用装置，则应该充入氮气，吹扫系统，将有可能进入系统中的空气吹扫清。 15、电接点压力表的上限设定在0.08MPa，下限设定在0.03MPa，电接点压力表是用来报警的，当系统压力达到0.08Mpa或小于0.03Mpa，均发出报警声。以保证系统的工作压力。
变压吸附制氢工艺 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
工艺技术说明 1、吸附制氢装置工艺技术说明 1）工艺原理 吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。变压吸附（PSA）气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。 物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（包括范德华力和电磁力）进行的吸附。其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。 变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个基本性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。 吸附剂： 工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类吸附剂；另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO专用吸附剂和碳分子筛等。吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。 吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件。 同时，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大。所谓分离系数是指：在达到吸附平衡时，（弱吸附组分在吸附床死空间中残
CHE-5000氢气发生器（原料氢气再生） 操作使用手册 编制：-------------- 校核：--------------- 审批：--------------- 扬州中电制氢设备有限公司 2010.04.12
1、简述 1.1、氢气的性质和用途： 氢是自然界分布最广的元素之一，它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低，仅有约1ppm（体积比）。氢是最轻的气体。它的粘度最小，导热系数很高，化学活性、渗透性和扩散性强（扩散系数为0.63cm2/s，约为甲烷的三倍），它是一种强的还原剂，可同许多物质进行不同程度的化学反应，生成各种类型的氢化物。 氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的主要特性。氢含量范围在4-75%（空气环境）、4.65-93.9%（氧气环境）时形成可爆燃气体，遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。 压力水电解制出的氢气具有压力高（1.6或3.2MPa）便于输送，纯度高（99.8%以上）可直接用于一般场合，还可以通过纯化（纯度提高到99.999%）和干燥（露点提高到-40～-90℃）的后续加工，可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质，广泛应用于国民经济的各行各业。 1.2、水电解制氢原理： 利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。 任何物质在电解过程中，在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出：电解时，在电极上析出物质的数量，与通过溶液的电流强度和通电时间成正比；用相同的电量通过不同的电解质溶液时，各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比，而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑（26.8安培小时）的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律，即在标准状态下，阴极析出1克分子的氢气，所需电量为53.6A/h。经过换算，生产1m3氢气（副产品0.5m3氧气）所需电量2390Ah，原料水消耗0.9kg。